内容正文:
中考物理一轮复习
第5.2讲 固体切割叠加专题
命题点梳理
命题点1
切割类型
命题点2
叠加类型
命题点3
切割叠加组合类型
命题点1:切割类型
切割类型
压强变化
竖向切割
横向切割
密度、高度不变,压强不变
切等高度
切等质量
切等体积
△p=ρg△h
通过压强变化量,分析剩余压强。
△p=△F/S
p=ρgh
解题技巧:
(1)判断:对于固体的切割类型,首先判断是竖向切割还是横向切割;
(2)竖向切割:压力和受力面积均会随之发生改变,但压力和受力面积变化的比例相同,使用导出式p=ρgh均可分析出,竖向切割不影响物体对地面的压强值;
(3)横向切割:对于切去相同质量等效于压力变化量相同,则往往使用公式△p=△F/S分析出变化量,再用p’=p—△p即原压强减去压强变化量比较剩余部分对地面的压强。
命题点1:切割类型——竖向切割
题1.(2022株洲)一个质量分布均匀的立方体,静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分,并取走a部分。剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大的是( )
A. B. C. D.
解题技巧:A选项是竖向切割,压力和受力面积等比例减小,则剩余b部分的对地压强和之前相同;B选项水平切割,受力面积不变,压力减半,压强也会减半;C选项剩余的b部分可以认为在以右侧面积竖直切割的前提下(如辅助线),多减少了一部分压力,压强比A选项中小;D选项剩余的b部分可以认为在以右侧面积竖直切割的前提下(如辅助线),多增加了一部分压力,压强比A选项中大。
D
命题点1:切割类型——横向切割
题2. (2022北部湾)质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度△h,剩余部分对地面的压强p与△h的关系如图所示,已知ρ甲=8×103kg/m3,乙的边长为20cm,则乙的密度是__________kg/m3,甲的质量是______kg,图中A点横坐标是______。
解:乙边长h乙=20cm,由图可知,切割前p乙=6000Pa,由p=ρgh求解ρ乙=3.0×103kg/m3;
由图知甲边长h甲=10cm,再结合已知的ρ甲=8×103kg/m3,由p=ρgh求解出切割前P甲=8000Pa,由G甲=F压=p甲S甲=80N,从而解出质量;
A点的含义是甲乙都切去高度为△h时,二者剩余部分对地面压强相等,故列方程:
ρ甲g(h甲-△h)=ρ乙g(h乙-△h),代入已知量,
可解出△h=0.04m=4cm。
3×103
8
4
命题点2:叠加类型
叠加类型
压强变化
关注压力和对应的受力面积
上小下大
上大下小
pB对A
pA对地
pA对B
pB对地
p=F/S
压力:GA+GB
受力面积:SB
压力:GA
受力面积:SB
压力:GA+GB
受力面积:SA
压力:GB
受力面积:SB
解题技巧:
(1)判断:对于固体叠加类问题,首先判断是上小下大还是还是上大下小类型,不同的类型对应的压力和受力面积不同;
(2)对于上方物体,支持力与重力二力平衡,故它对下方物体的压力大小等于自身重力;下方物体静止时受到自身重力、上方物体施加的压力(数值上等于上方物体的重力)、地面施加的支持力,故它对地面的压力就等于两个物体的重力之和,受力面积是指压力真正作用的面积。
命题点2:叠加类型——上小下大
题3.(2021重庆B) 如图12所示,质量分布均匀的甲,乙两个正方体叠放在水平地面上,甲放在乙的中央。若乙的边长是甲的2倍,甲对乙的压强与乙对地面的压强相等,将它们分别放入足够多的水中静止时上下表面都处于水平位置,正方体乙漂浮且有3/10的体积浸入水中,下列判断正确的是( )
A. 甲、乙的质量之比m甲:m乙=1:4 B. 甲、乙的密度之比ρ甲:ρ乙=3:8
C. 甲、乙浸入水中的深度之比h甲:h乙=4:3
D. 甲、乙在水中静止时所受浮力之比F甲:F乙=5:12
解:由正方体和长度关系L乙=2L甲知:S乙=4S甲,V乙=8V甲,继续由p甲对乙=p乙对地建立关系:G甲/S甲=(G甲+G乙)/S乙,得出3G甲=G乙,质量关系同重力关系,故A错;
则密度之比ρ甲:ρ乙=ρ比=m比:V比=8:3,故B错;
命题点2:叠加类型——上小下大
题3.(2021重庆B) 如图12所示,质量分布均匀的甲,乙两个正方体叠放在水平地面上,甲放在乙的中央。若乙的边长是甲的2倍,甲对乙的压强与乙对地面的压强相等,将它们分别放入足够多的水中静止时上下表面都处于水平位置,正方